骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗老年退行性腰椎疾病的疗效观察

严小康甘学文 聂宇聂中华左云周

经验交流

骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗老年退行性腰椎疾病的疗效观察

严小康1甘学文1聂宇2聂中华1左云周1

目的评价骨水泥强化椎弓根螺钉固定治疗老年退行性腰椎疾病的近期临床疗效。方法 回顾性分析2011年6月～2013年5月采用聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉固定结合后路椎体间植入聚醚醚酮(PEEK)材质椎间融合器治疗老年退行性腰椎疾病30例。所有患者术前骨密度检测均符合骨质疏松诊断 (超声骨密度值测定＜—2.5)。结果 30例患者均顺利完成手术，术中无神经及硬膜损伤，骨水泥无严重渗漏，术后复查X线、CT显示骨水泥分布均匀。随访10～21个月，平均 (16±2.11)个月,神经受压症状均得到改善。VAS评分术前 (7.01±1.44)、术后6个月随访为 (3.00±0.57)、末次随访为 (2.23±1.19)；JOA评分术前为 (9.98±5.64)、术后6个月随访为(17.99±1.41)、末次随访为(18.42±1.47)；ODI评分术前为(0.64±0.24)、术后6个月为(0.27±0.07)、末次随访为 (0.22±0.09)。三项评分术后 6个月、末次随访分别与术前对比差异有统计学意义；术后6个月和末次随访对比差异无统计学意义。末次随访时复查X线或CT显示椎弓根螺钉无松动，椎间融合器无下沉，椎间融合满意，融合率为86.7%。结论使用骨水泥强化椎弓根螺钉能够提高螺钉对伴有骨质疏松的椎体的握持力，防止椎弓根螺钉松动，保证较高的椎间融合率，是治疗老年退行性腰椎疾病一种安全而有效的手术方式。

骨水泥强化；老年退行性腰椎疾病；骨质疏松；腰椎融合术

目前，后路腰椎椎体间融合术已经广泛的应用于治疗老年退行性腰椎疾病，临床疗效满意。但对于伴有老年性骨质疏松症的患者，易发生椎弓根螺钉松动，椎间融合器下沉，导致椎间融合率下降，影响临床疗效。对此，我院于2011年6月～2013年5月采用聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)骨水泥强化椎弓根螺钉固定结合后路椎体间植入聚醚醚酮（PEEK）材质椎间融合器治疗老年退行性腰椎疾病30例，疗效满意，报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

30例患者 (腰椎间盘突出症6例，腰椎管狭窄症7例，退行性腰椎滑脱症12例，腰椎失稳症5例)中，男8例，女22例，年龄62～78岁，平均 (71.12±5.54)岁。所有患者均在术前行骨密度测定确认符合骨质疏松诊断(超声骨密度值测定＜—2.5)。所有患者评价心肺功能均正常，可耐受腰椎内固定手术。患者在腰硬联合麻醉下接受PMMA骨水泥强化椎弓根螺钉固定+后路椎体间植入PEEK材质椎间融合器手术。

1.2 手术方法

俯卧位，腰硬联合麻醉，后正中手术入路，常规暴露需要固定节段椎体的棘突、椎板、关节突关节及人字嵴。以腰椎人字嵴顶点为进针点，按步骤依次行椎弓根开口、开路、置入导针、测深，探得钉道四壁及底部坚硬，无落空感，置入定位针。C臂X光机透视确认定位针位置及方向正确后，用直径5.5mm的开路器进一步扩张钉道。调制骨水泥，当骨水泥至面团前期时将其灌入骨水泥推杆，以退行式向每个钉道迅速地注入约1.5ml骨水泥，注入时注意边注入骨水泥边退出骨水泥推杆，以填充整个椎弓根钉道为宜。接着快速地置入全部椎弓根螺钉，再次C臂X光机透视观察骨水泥在螺钉固定后在椎体内的弥散情况。一般来说，调制一次骨水泥可一次性完成四个钉道的操作，若需置入6或8枚椎弓根螺钉，可分两次调制骨水泥完成。根据病情行手术节段减压，解除神经压迫，取出椎间盘髓核及终板软骨，处理植骨床，行椎体间植骨融合后置入填满骨粒的PEEK材质椎间融合器。最后C臂X光机透视确认椎间融合器位置良好。冲洗创口，放置引流管，逐层缝合切口，覆盖无菌敷料。

1.3 术后处理

术后24～48小时内拔除引流管。术后常规应用预防性的抗感染药物3日。术后卧床休息14日，然后在腰部支具保护下起床活动。支具保护时间1～2个月。术后长期常规抗骨质疏松治疗 (钙剂+维生素D+双膦酸盐或降钙素)。

1.4 评估标准

分别于术前、术后6个月和末次随访时评价下列指标：视觉模拟疼痛评分 (VAS)评价疼痛症状的改善情况；日本矫形外科学会 (JOA)腰痛评分评价神经功能的改善情况；Oswestry功能障碍指数 (ODI)评分评价功能障碍的改善情况。末次随访时复查X线、CT，观察椎弓根螺钉有无松动，椎间融合器有无下沉，椎间是否融合，并计算融合率。

1.5 统计学分析

数据处理采用SPSS10.0统计软件分析，计量资料采用均数±标准差(±s)表示，对所得数据进行配对 检验。＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入样本量分析

纳入患者共30例，数据收集完整无样本脱落，全部进入结果分析。

2.2 手术结局分析

患者住院时间14～20天，平均 (17.52±1.14)天；全部患者手术过程平稳，术后安全返回病房；手术时间130～200分钟，平均 (169±21.79)分钟；出血量350～1000 ml，平均(584±81.75)ml；每侧骨水泥注入量约1.5ml，30例置入椎弓根螺钉后C臂X光机透视，骨水泥无严重渗漏。

2.3 疗效评价

对患者术前、术后6个月和末次随访的疼痛指数、神经功能及日常生活功能情况分别进行统计和比较，30例患者获得了10～21个月，平均(16±2.11)个月的疗效随访。患者术后6个月、末次随访的VAS、JOA、ODI评分分别与术前对比提示，较术前均有明显好转 (＜0.05)，疼痛明显减轻，神经功能明显恢复，日常生活功能明显改善。但相关数据的末次随访对比术后6个月，并无统计学差异(＞0.05)。见表1。

2.4 影像学结果

术后末次随访时复查X线或CT(图1)，30例患者均未出现椎弓根螺钉松动和 (或)椎间融合器下沉，其中已椎间融合26例，融合率为86.7%。

表1 术前、术后6个月及末次随访时的指标评分

图1 78岁女性，术前腰椎正侧位X线(a、b)、腰椎MRI T1、T2像(c、d)示L4椎体Ⅰ°前滑。术后2周复查腰椎正侧位X线(e、f)示滑脱完全复位，椎间融合器位置良好，骨水泥分布均匀，无明显渗漏。术后16月复查腰椎正侧位X线(g、h)示各椎体内骨水泥与椎体、与螺钉界面无透亮线，螺钉无松动，椎间融合器无下沉，椎间融合良好

3 讨论

随着我国进入老年化社会，患有老年退行性腰椎疾病的患者日益增多，其中不少同时还伴有老年性骨质疏松症。目前，后路腰椎椎体间融合术是公认的治疗老年退行性腰椎疾病的一种行之有效的术式。但患者一旦合并有老年性骨质疏松症，其椎体骨量大量丢失，骨小梁明显稀疏，其疏松的骨质难以获得对椎弓根螺钉足够的握持力，骨质和螺钉固定不牢靠可导致内固定失败，螺钉的松动率最高达25%[1]。因此，如何提高椎弓根螺钉对骨质的握持力成为了治疗成败的关键因素。

针对骨质疏松性椎体的特性，为应对置钉后因螺钉对骨质疏松椎体握持力下降所带来的内因定失败的风险，目前研究主要集中于椎弓根螺钉改造和钉道强化的技术上，前者有大直径椎弓根螺钉[2-4]、可膨胀椎弓根螺钉[5,6]、长螺钉实现双皮质螺钉植入[7]、羟基磷灰石涂层椎弓根螺钉[8,9]等，后者有钉道植骨强化[10]及骨水泥强化等方法。前者并不能从根本上改变骨质疏松椎体对螺钉握持力不足的现状，只有骨水泥钉道强化技术通过改善骨-钉界面以增加骨对螺钉的握持力，才能有效地提高了椎弓根螺钉的稳定性。骨水泥被注入钉道时，它可渗透到稀疏的骨小梁之间，形成无数的触角，再在椎弓根螺钉拧入的压力下，骨水泥的触角会显著增加并更加深入，待骨水泥固化后，骨、骨水泥、钉三者之间可最终形成统一的整体。椎弓根螺钉经骨水泥强化后，能有效地提高脊柱的稳定性，防止脊柱固定节段发生疲劳断裂的情况，使骨质疏松患者得到长久而坚强的脊柱内固定[11-13]。另外，术后还需坚持长期而规律的抗骨质疏松治疗，本组随访中均未发现螺钉松动的情况，可能与此也有关。

判断骨水泥聚合至什么程度置钉，是保证骨水泥强化椎弓根螺钉最终强度的关键。Flahiff等[14]比较了 PMMA骨水泥的三个不同时期对强化作用的影响，发现三者均有显著强化作用。其中，“面团期”作用最强，“糨糊期”居中，硬化后最弱。从骨水泥黏度看，低黏度骨水泥注入方便，弥散性好，但渗漏风险也相应增高；高黏度骨水泥弥散偏集中，渗漏风险也有所降低，但其可供操作的时间缩短，注入所需的压力增大，增加了操作难度。故我们选择在骨水泥调制后的“面团前期”注入骨水泥，骨水泥强化效果较佳，渗漏风险较小。

关于骨水泥注入要注意注入方式选择退行式注入，即边注入骨水泥边退出骨水泥推杆[15]。注入时，以骨水泥充满整个钉道为宜。有研究表明骨水泥分布于整个钉道时可获得最高的固定强度[16]，而当只分布于椎弓根区域时仅能得到近60%的固定强度[13]。但椎弓根区域的骨水泥分布增加了骨水泥漏入椎管的风险[17]。

PMMA骨水泥强化钉道可能引起的并发症也应引起足够的重视，其包括 PMMA单体毒性、渗漏压迫神经组织、凝固发热灼伤神经组织、固定强度高导致邻近椎体骨折、永存体内导致翻修困难等[18]。在保证钉道完整的前提下，骨水泥黏度宜中时注入，注意充满整个钉道，可减少发生骨水泥渗漏的风险。本组术后未发现神经组织损伤，随访中亦未发现邻近椎体骨折的病例。另外，关于术后翻修困难的问题，其关键在于骨水泥强化后螺钉的固定强度增加，此时螺钉是否能够顺利取出。Cho等[19]研究发现螺钉的旋出扭矩在使用骨水泥时较未使用骨水泥时增加，但不影响取出，螺钉可安全完整取出，未发生骨折情况。但应考虑到骨、骨水泥、螺钉三者已形成一整体，取出螺钉时可能会出现骨与骨水泥之间的松动，还需要进一步临床验证。

Lim等[20]证实在保留终板完整的前提下骨密度与骨性终板的抗压能力呈正相关，椎体骨密度降低时椎间融合器切割椎体和下沉的风险会增加。因此，我们选择与骨强度和刚度相似的 PEEK材质的椎间融合器，避免对椎体的切割作用，有效防止融合器下沉。随访中未发现融合器下沉的病例。

从短期疗效来看，该方法可有效地缓解患有老年退行性腰椎疾病并伴有骨质疏松患者的病痛，是一种安全性较高并且行之有效的手术方式。但本研究中存在观察例数不多、随访时间不长等不足，随着将来观察病例不断积累、随访时间不断延长，相关经验定有更深一步的总结。

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Outcome of bone cement augmented pedicle screw instrumentation for degenerative lumbar disease

Yan Xiaokang1,Gan Xuewen1,Nie Yu2,et al.1 Department Third of Orthopaedics,Second Wuhan Hospital of Traditional Chinese Medicine and Western Medicine,Wuhan Hubei,430079;2 Wuhan Ordnance Officer School Clinic, Wuhan,Hubei,430075,China

Objective To evaluate the clinic efficacy of bone cement augmented pedicle screw instrumentation for degenerative lumbar disease.Methods From June 2011 to May 2013,30 cases with degenerative lumbar disease undergoing polymethyl methacrylate(PMMA)augmented pedicle screw instrumentation and polyetheretherketone(PEEK)material cage implanted posterior interbody were included in this study.Osteoporosis was diagnosed by ultrasound examination in all cases preoperatively(BMD parameter＜—2.5).Results All the 30 cases underwent the operation successfully.There were no complications such as neural or vascular injuries or catastrophic cement leakage.The postoperative X-ray and CT scan showed that the cement distribution was symmetrical.After a follow-up of 10 to 12months[(16±2.11)months] of these 30 cases,clinical symptom caused by acute nerve compression had a significant improvement.The VAS,JOA and ODI scores improved from(7.01±1.44),(9.98±5.64)and(0.64±0.24)to(3.00±0.57),(17.99±1.41)and(0.27±0.07) at six months postoperation;to(2.23±1.19);(18.42±1.47)and(0.22±0.09)at the time of the latest follow-up.The differences between six months postoperation and preoperative were statistically significant.The differences between the latest follow-up and preoperative were also statistically significant.The differences between six months postoperation and the latest follow-up weren't statistically significant.The latest follow-up check with X-ray or CT scan showed that the pedicle screws didn't loose,the cages didn’t sink and the interbody fusion was well.The fusion rate was 86.7%.Conclusion The application of the bone cement augmented pedicle screws can improve the screws holding strength with osteoporotic vertebrae.It can also pretent pedicle screws from loosing and ensure the high interbody fusion rate.So it is a safe and effective surgery treating degenerative lumbar disease.

Bone cement augmentation;Degenerative lumbar disease;Osteoporosis;Lumbar spinal fusion surgery

R681.5

B

10.3969/j.issn.1672-5972.2014.05.019

swgk2014-04-0074

严小康(1982-)男，硕士，医师。研究方向:脊柱外科。

2014-04-22)

1武汉市第二中西医结合医院骨科三病区，湖北武汉430079；2武汉军械士官学校门诊部，湖北武汉430075